摘 要

近年来为了加快城市化建设，我国建筑用砂的使用量日益增多，在内陆湖泊地域的开采力度也是逐年递增。建筑用砂的采集一般靠采砂船进行，而小型抽沙泵是可作业于中小河流的小型采砂船的核心部件。目前我国内河使用的抽砂泵主要采用的是普通耐磨材料，技术水平较低，由于服役环境十分恶劣，时常受到砂石的巨大磨损和冲击，极易造成抽砂泵过流部件的损坏，所以传统的抽砂泵需要定期更换和维修，严重降低了釆砂的工作效率，增加了经济成本。本课题研究的目的是设计并制造一种新型抽砂泵，通过新材料、新结构、新工艺的运用增加抽砂泵的耐磨性，大幅提高其使用寿命，进而推动我国建设事业的发展。

本文遵从泵的设计和制造原则，围绕改良型800m³/h的小型抽砂泵的制造进行了一定的研究。设计了新型抽砂泵各零部件的制造及安装方案，对体现其技术含量和专利特点的核心部件——叶轮和复合泵壳的生产工艺流程做了详细描述。对其主要过流件的磨损进行分析，过流部件的使用材料采用高铬铸铁Cr26，具有优异的耐磨耐蚀性。在实际应用中，改良型800m³/h抽砂泵比传统抽砂泵在性能方面表现得更为优异，显著提高了抽砂泵的使用寿命，提高了采砂船的工作效率和效益，满足实际生产的需求。

关键词：抽砂泵；高铬铸铁；磨损；生产工艺流程

Abstract

In recent years, in order to speed up the construction of urbanization, China's growing demand for construction sand, the development of inland lake rivers are also growing. The acquisition of sand for construction is generally carried out by sand mining vessels, while small sand pumps are the core components of small sand mining vessels that can operate in small and medium rivers. At present, China's inland water use pump is mainly used in ordinary wear-resistant materials, technical level is low, in the case of particularly harsh working conditions, by the huge wear and tear of sand and gravel, easily lead to pumping parts Damage, so the traditional sand pump need to regularly replace and repair, seriously reducing the sand of the work efficiency, increased economic costs. The purpose of this research is to design and manufacture a new type of sand pump, through the use of new materials, new structures, new technology to increase the wear resistance of the pump, greatly improve its service life, and thus promote the development of China's construction industry.

In this paper, from the perspective of pump design and manufacturing, around the modified 800m3 / h small sand pump manufacturing carried out a certain study. The design and installation of various components of the new type of sand pump are designed, and the production process of impeller and composite pump shell is described in detail. The use of high-chrome cast iron as the use of materials, to develop a reasonable heat treatment process. The practical application shows that the modified 800m3 / h sand pump has the excellent cost performance, which greatly improves the service life of the pump shell and the working efficiency and benefit of the sand mining vessel to meet the actual production demand.

Key Words：sand pump；high-chromium iron；wear；production proces

目 录

第1章 绪论 1

1.1 课题研究的背景、目的及意义 1

1.2 抽砂泵国内外研究现状及发展趋势 1

1.3 本文研究对象及研究内容 2

1.3.1 抽砂泵简介 2

1.3.2 800型抽砂泵结构特点及性能参数 2

1.3.3 抽砂泵工作原理 3

第2章 新型抽砂泵的改进设计 4

2.1原抽砂泵结构及材料特点 4

2.2 型抽砂泵结构设计、材料选择及工艺制定 5

第3章 抽砂泵的磨损及制造用耐磨材料 8

3.1抽砂泵的磨损形式及失效特点 8

3.2 过流件用耐磨材料高铬铸铁及其耐磨耐蚀性 9

3.2.1 高铬铸铁简介 9

3.2.2 高铬铸铁的耐磨耐蚀性 10

第4章 改进型抽砂泵的生产工艺流程 13

4.1 改进型抽砂泵的主要配件 13

4.2零部件的铸造 13

4.2.1消失模铸造简介 13

4.2.2 消失模铸造工艺流程 14

4.3 抽砂泵零件的热处理及机加工工艺 14

4.4 复合泵壳及叶轮的生产制造过程详解 14

4.4.1复合泵壳的制造 15

4.4.2 叶轮的制造 18

第5章 结论与建议 20

参考文献 21

致 谢 22

第1章 绪论

1.1 课题研究的背景、目的及意义

进入二十一世纪以来，我国的城市化建设已经遍布全国各地，社会的不断进步和科学技术的不断发展下，建设事业中所需要的混凝土也越来越多，对强度要求也越来越高。那么砂石料的需求量和强度也需要相应地提高。由于我国城市化建设正在飞速发展中，所以混凝土和砂石料的用量每年也在飞速上升。根据中国水泥研究院的统计，2016年全年水泥产量24亿吨，相比前一年增长2.5%。由于原材料、强度等级、坍落度等因素的不同，对具有不同性能要求的混凝土，水泥与砂的配合比也是不同的。常用的水泥与砂的比例在1：1.08—1:40之间，可粗略地估计出2016年建筑用量约为30亿吨。全国各地对内陆江河、湖泊的开发力度和规模越来越大，开发范围越来越广，这就迫切地需要建筑机械行业研发出新型高效的采集建筑用砂的设备，才能跟进城市化建设的步伐。采集建筑用砂这一工作主要靠釆砂船进行，在大型河道上，采砂船的自动化程度极高，能独立完成釆砂、分砂、砂石混合的整个过程，而应用在我国内陆河道上的小型采砂船，釆砂能力也不容小觑，每天的可釆砂几十吨到几千吨不等，而抽砂泵则是采砂船上的核心部件。

抽砂泵是一种离心式的渣浆泵，离心式渣浆泵顾名思义就是通过离心力工作的。可以分为卧式抽砂泵和立式抽砂泵。泵壳、叶轮、护板作为抽砂泵的主要过流件，在工作过程中，砂石的冲刷磨损已经对过流件造成了很大压力，还要抵挡渣浆的腐蚀，可以说工作条件非常差。目前我国内河使用的抽砂泵主要使用的是普通耐磨材料，技术水平不高，过流件极易磨损失效，需要定期地检查和更换，使成本增加又降低工作效率。本课题以新型抽砂泵的研制为研究内容，围绕一种800m³/h多功能泥砂泵重新进行新材料、新结构、新工艺的选用，目的是通过采用高抗泥沙磨损材料，实现原有抽砂泵产品技术的升级，大幅提高抽砂泵的使用寿命。这种新研制的抽砂泵不仅满足使用要求，而且在性价比上更胜一筹。不易损坏更换，可将资源的浪费程度降到最低，减少了经济成本，增加了经济收益，与国家提出的可持续发展战略高度统一，对推动我国建设事业的发展具有不可或缺而又影响深远的意义。